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1、工程動(dòng)力部工程動(dòng)力部111#111#動(dòng)力站動(dòng)力站冰冰機(jī)冷卻水泵變機(jī)冷卻水泵變頻頻節(jié)節(jié)能能改改造方造方案案Date：2015-4-20Company NameDept.Name項(xiàng)目背景（項(xiàng)目背景（BackgroundBackground）2時(shí)間：時(shí)間：20162016年年4 4月月地點(diǎn)地點(diǎn):111#111#動(dòng)力站動(dòng)力站，主角：冷水機(jī)組冷卻水泵及冷卻主角：冷水機(jī)組冷卻水泵及冷卻塔塔事件：事件：冰機(jī)冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)扇變頻改造冰機(jī)冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)扇變頻改造事件事件描述：描述：目前動(dòng)力站配置目前動(dòng)力站配置2 2臺(tái)臺(tái)2000RT2000RT低溫冷凍機(jī)、低溫冷凍機(jī)、1 1臺(tái)臺(tái)1000RT1000RT低溫2、冷凍機(jī)低溫冷凍機(jī)保障整個(gè)廠區(qū)制冷的全年運(yùn)行。但在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)配保障整個(gè)廠區(qū)制冷的全年運(yùn)行。但在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，我們發(fā)現(xiàn)配置的冰機(jī)容量均是過大的，冰機(jī)實(shí)際負(fù)荷僅有在夏季最嚴(yán)厲的兩個(gè)置的冰機(jī)容量均是過大的，冰機(jī)實(shí)際負(fù)荷僅有在夏季最嚴(yán)厲的兩個(gè)月左右時(shí)間內(nèi)達(dá)到過滿負(fù)荷運(yùn)行，其余大部分時(shí)段均在月左右時(shí)間內(nèi)達(dá)到過滿負(fù)荷運(yùn)行，其余大部分時(shí)段均在5070%5070%的的工況下運(yùn)行，而此時(shí)工頻冷卻水泵卻依然保持著全負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，工況下運(yùn)行，而此時(shí)工頻冷卻水泵卻依然保持著全負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，造成了冷卻泵電機(jī)的能源浪費(fèi)。擬將冰機(jī)冷卻水泵增加變頻控制達(dá)造成了冷卻泵電機(jī)的能源浪費(fèi)。擬將冰機(jī)冷卻水泵增加變頻控制達(dá)3、到節(jié)能的目的，同理冷卻塔風(fēng)扇也擬增加變頻改造。到節(jié)能的目的，同理冷卻塔風(fēng)扇也擬增加變頻改造。Company NameDept.Name改善方案能耗計(jì)算改善方案能耗計(jì)算 1、目前動(dòng)力站冰機(jī)系統(tǒng)介紹3 冰機(jī)系統(tǒng)流程示意圖Company NameDept.Name2、冷凍水管路系統(tǒng)采用的是二次泵橋管變流量系統(tǒng) 橋管將整個(gè)系統(tǒng)分隔為兩個(gè)水力工況相對(duì)獨(dú)立的回路：冷水生產(chǎn)和冷水輸送，當(dāng)冷機(jī)負(fù)荷與用戶負(fù)荷相等時(shí)，管內(nèi)流量為零；當(dāng)用戶負(fù)荷減少時(shí)，橋管內(nèi)流量從供水流向回水，我們的二次泵為變頻變速調(diào)節(jié)方式，故本次方案不針對(duì)冷凍水側(cè)的變頻改造。僅尋求冷卻水側(cè)的節(jié)能改造。Company NameDept.Name備注4、：冰機(jī)所有冷卻水泵均是工頻，此次改造既是增加冷卻水泵變頻器。3、動(dòng)力站的冷水機(jī)組及水泵額定參數(shù)Company NameDept.Name4、3#大冰機(jī)夏季最嚴(yán)厲時(shí)刻實(shí)際運(yùn)行的能量分析 根據(jù)大冰機(jī)夏季嚴(yán)厲工況實(shí)際運(yùn)行分析可看出，冰機(jī)實(shí)際運(yùn)行溫差為3.2，則其冷量約為：4480kw，冰機(jī)額定制冷量為：7034kw，實(shí)際冷量約為額定的64%，跟冰機(jī)電流負(fù)荷60%基本一致。此時(shí)冷凝器溫差此時(shí)冷凝器溫差2.9，并未達(dá)到冰，并未達(dá)到冰機(jī)額定的設(shè)計(jì)溫差機(jī)額定的設(shè)計(jì)溫差5，可以得到大冰機(jī)冷卻水泵流量嚴(yán)重過量，如果溫差拉，可以得到大冰機(jī)冷卻水泵流量嚴(yán)重過量，如果溫差拉到到5，即可通過降低冷卻水泵流量做到，這既是5、本次節(jié)能根本出發(fā)點(diǎn)。，即可通過降低冷卻水泵流量做到，這既是本次節(jié)能根本出發(fā)點(diǎn)。Company NameDept.Name5、通過之前的實(shí)際工況分析，節(jié)能空間在于降低3#冷卻水泵的流量，額定流量為1500m，根據(jù)能量守恒定律，通過降低電源頻率將流量由1500噸降至870噸即可滿足要求。由于離心式水泵流量與轉(zhuǎn)速的一次方關(guān)系，而功率與轉(zhuǎn)速的立方關(guān)系。轉(zhuǎn)速與電源頻率的正比關(guān)系：可以得出：流量下降比1500/870，則電源頻率下降至約30Hz。而電功率因頻率下降降至31.2kw，可節(jié)約128.8kw。另外由于二次泵變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中流量與揚(yáng)程存在的二次方關(guān)系：另外由于二次泵變頻轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)中流量與揚(yáng)程存在的二次6、方關(guān)系：H1/H2=(n1/n2)H1/H2=(n1/n2)，揚(yáng)程則會(huì)由原來的，揚(yáng)程則會(huì)由原來的25m25m下降至下降至8.41m8.41m，不足一公斤的，不足一公斤的壓頭，加上回水的高位勢能約壓頭，加上回水的高位勢能約0.50.5公斤，實(shí)際出水壓頭約為公斤，實(shí)際出水壓頭約為13.5m13.5m，還，還是可能會(huì)造成冷卻水無法泵送至屋面冷卻塔，故為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，是可能會(huì)造成冷卻水無法泵送至屋面冷卻塔，故為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須設(shè)置最低壓頭及最低頻率，經(jīng)過廠家咨詢將最低出水壓頭確定為必須設(shè)置最低壓頭及最低頻率，經(jīng)過廠家咨詢將最低出水壓頭確定為15m15m，則理論揚(yáng)程應(yīng)由，則理論揚(yáng)程應(yīng)由25m27、5m降至降至10m10m即可。則反推流量將降低至即可。則反推流量將降低至949m/h949m/h，此時(shí)理論制冷量約為：，此時(shí)理論制冷量約為：4450kw4450kw，約為，約為63%63%冰機(jī)額定負(fù)荷，另頻率降至冰機(jī)額定負(fù)荷，另頻率降至31.6Hz31.6Hz（最低安全頻率）（最低安全頻率），而功率降至，而功率降至40.51kw40.51kw，可節(jié)約能耗為，可節(jié)約能耗為160-160-40.51120kw40.51120kw。Company NameDept.Name 而降低水泵的流量，可以通過閥門調(diào)節(jié)控制及變頻調(diào)節(jié)控制兩種方式來達(dá)到。通過右側(cè)對(duì)比曲線圖可以看出，通過變頻器的頻率調(diào)節(jié)流量的經(jīng)濟(jì)8、節(jié)能效果是機(jī)器顯著的，故本方案確定為采用變頻器調(diào)節(jié)。Company NameDept.Name 1 1、根據(jù)往年大冰機(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，大冰機(jī)全年運(yùn)行月、根據(jù)往年大冰機(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，大冰機(jī)全年運(yùn)行月份為份為5-95-9月份共計(jì)月份共計(jì)5 5個(gè)月，而冰機(jī)負(fù)荷低于個(gè)月，而冰機(jī)負(fù)荷低于77.5%77.5%的時(shí)段經(jīng)過的時(shí)段經(jīng)過統(tǒng)計(jì)約有統(tǒng)計(jì)約有3 3個(gè)月時(shí)間，在其余低冷負(fù)荷月份則運(yùn)行小冰機(jī)，個(gè)月時(shí)間，在其余低冷負(fù)荷月份則運(yùn)行小冰機(jī)，根據(jù)之前計(jì)算大冷卻水泵流量由根據(jù)之前計(jì)算大冷卻水泵流量由1500m/h1500m/h降至降至949m/h949m/h，而，而功率降至功率降至40.51kw40.51kw，9、可節(jié)約能耗為，可節(jié)約能耗為160-40.51120kw160-40.51120kw。三個(gè)月共可以節(jié)約能耗為：三個(gè)月共可以節(jié)約能耗為：259200259200千瓦時(shí)，電費(fèi)均價(jià)為千瓦時(shí)，電費(fèi)均價(jià)為0.70.7元元/千瓦時(shí)，則每年節(jié)約費(fèi)用為千瓦時(shí)，則每年節(jié)約費(fèi)用為18.1418.14萬元。萬元。效益分析計(jì)算效益分析計(jì)算Company NameDept.Name 2 2、樣的根據(jù)往年小冰機(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，小冰機(jī)全年運(yùn)、樣的根據(jù)往年小冰機(jī)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，小冰機(jī)全年運(yùn)行月份除去冬季板換的行月份除去冬季板換的2 2個(gè)月間斷為個(gè)月間斷為5 5個(gè)月時(shí)間，根據(jù)之前計(jì)個(gè)月時(shí)間，根據(jù)之前計(jì)算可得出小冷卻水泵壓頭相10、同頻率最低也要為算可得出小冷卻水泵壓頭相同頻率最低也要為31.6Hz31.6Hz，則流，則流量由量由750m/h750m/h降至降至474m/h474m/h，而功率降至，而功率降至18.93kw18.93kw，可節(jié)約能，可節(jié)約能耗為耗為75-18.9356kw75-18.9356kw。則則五個(gè)月共可以節(jié)約能耗為：五個(gè)月共可以節(jié)約能耗為：201600201600千瓦時(shí)，電費(fèi)均價(jià)為千瓦時(shí)，電費(fèi)均價(jià)為0.70.7元元/千瓦時(shí)，則每年節(jié)約費(fèi)用為千瓦時(shí)，則每年節(jié)約費(fèi)用為14.1114.11萬元。萬元。則兩臺(tái)冷卻水泵經(jīng)過變頻運(yùn)行后每年可節(jié)約則兩臺(tái)冷卻水泵經(jīng)過變頻運(yùn)行后每年可節(jié)約32.2532.25萬元萬元11、效益分析計(jì)算效益分析計(jì)算Company NameDept.Name3 3、冷卻塔風(fēng)扇的變頻能耗分析、冷卻塔風(fēng)扇的變頻能耗分析 冷卻塔風(fēng)扇也是工頻運(yùn)行，擬將其也增加冷卻塔風(fēng)扇也是工頻運(yùn)行，擬將其也增加1 1臺(tái)變頻運(yùn)行。臺(tái)變頻運(yùn)行。控制邏輯為每日空氣實(shí)時(shí)濕球以上控制邏輯為每日空氣實(shí)時(shí)濕球以上33為冷卻水溫度最低值，為冷卻水溫度最低值，最高值為最高值為3030，頻率在最低值及最高值之間穩(wěn)定連續(xù)波動(dòng)。，頻率在最低值及最高值之間穩(wěn)定連續(xù)波動(dòng)。經(jīng)過與廠家的交流確定最低頻率為經(jīng)過與廠家的交流確定最低頻率為30Hz30Hz，風(fēng)機(jī)額定功率，風(fēng)機(jī)額定功率37kw37kw，則頻率降至，則頻率降至30Hz30Hz時(shí)，12、功率降至?xí)r，功率降至7.99kw7.99kw，節(jié)約，節(jié)約37-37-7.9929kw7.9929kw。而冷卻塔風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)間全年至少保持一臺(tái)運(yùn)。而冷卻塔風(fēng)扇運(yùn)行時(shí)間全年至少保持一臺(tái)運(yùn)行。行。則一臺(tái)變頻冷卻塔風(fēng)扇每年可節(jié)約則一臺(tái)變頻冷卻塔風(fēng)扇每年可節(jié)約250560250560千瓦時(shí)，費(fèi)千瓦時(shí)，費(fèi)用為用為17.5417.54萬元。萬元。最終結(jié)果：最終結(jié)果：經(jīng)過兩臺(tái)冰機(jī)的冷卻水泵及一臺(tái)冷卻塔風(fēng)扇變頻改造經(jīng)過兩臺(tái)冰機(jī)的冷卻水泵及一臺(tái)冷卻塔風(fēng)扇變頻改造后，每年共可以節(jié)約費(fèi)用為：后，每年共可以節(jié)約費(fèi)用為：32.25+17.54=49.7932.25+17.54=49.79萬元萬元效益分析計(jì)算效益分析計(jì)算Co13、mpany NameDept.Name1 1、本次改造需要新增設(shè)備為：、本次改造需要新增設(shè)備為：160kw160kw、75kw75kw、37kw37kw變頻器各一臺(tái)。變頻器各一臺(tái)。2 2、新增加控制箱費(fèi)用，原先控制箱保留以作為緊急備用。、新增加控制箱費(fèi)用，原先控制箱保留以作為緊急備用。3 3、原先工頻電機(jī)改善費(fèi)用。、原先工頻電機(jī)改善費(fèi)用。4 4、控制系統(tǒng)采用、控制系統(tǒng)采用PLCPLC等自動(dòng)控制費(fèi)用。等自動(dòng)控制費(fèi)用。5 5、電纜線材及安裝費(fèi)用。、電纜線材及安裝費(fèi)用。6 6、其他。、其他。投資成本分析：投資成本分析：Company NameDept.Name投資成本分析：投資成本分析：分部分項(xiàng)工程14、量清單分部分項(xiàng)工程量清單注：可看出項(xiàng)目投資運(yùn)營后約3個(gè)月即可收回投資并開始產(chǎn)生收益。Company NameDept.Name1、本方案為111#動(dòng)力站原先1#、2#冷卻水泵及1#冷卻塔電機(jī)電源變頻節(jié)能改造，主要包括3臺(tái)新變頻器系統(tǒng)的安裝就位、調(diào)試、運(yùn)行。2、施工技術(shù)方案要求，所有設(shè)備位置及安裝說明按圖施工，不得影響其他設(shè)備運(yùn)行。安裝完成后調(diào)試運(yùn)行前，必須通知甲方及供貨方三方一起調(diào)試驗(yàn)收。3、改造工期要求，為盡可能降低對(duì)其他設(shè)備的影響，要求7個(gè)工作日內(nèi)完成。4、技術(shù)指標(biāo)要求（驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)）：最低頻率的校驗(yàn)與確定不能影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。原先工頻電機(jī)運(yùn)行冷卻效果的確認(rèn)，并形成書面驗(yàn)收資料保存并記錄。變頻調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)，無故障及其他隱患。改造方案組織設(shè)計(jì)：改造方案組織設(shè)計(jì)：Company NameDept.Name5、施工平面圖改造方案組織設(shè)計(jì)：改造方案組織設(shè)計(jì)：21 September 2022Thank You!